不同孔径尺度水泥石单轴压缩力学特性试验研究

为了研究深部巷道锚喷层卸压孔径大小对围岩应力释放与喷层承载强度的影响,对6种不同孔径的12个试件进行了单轴压缩试验,研究了不同孔径条件下水泥石试件应力-应变关系,以及试件抗压强度、峰值应变与弹性模量的变化,得到了试件的破坏形态与失稳模式。结果表明:孔洞水泥石试件孔径越大,试件破裂粘结面积与试件抗压强度越低;随着孔径尺寸由0mm向50mm增加,试件抗压强度、峰值应变与弹性模量呈减小趋势,且减小趋势变缓,衰减率分别是52.74%、22.31%与34.63%,孔径尺寸与试件抗压强度、峰值应变与弹性模量可采用负线性函数表征,但线性关系依次减小;0~20mm孔径水泥石试件裂纹起裂于孔壁上下斜角,破坏于上下斜角孔壁对角线,称为小孔径破坏形态,而30~50mm孔径水泥石试件起裂于左右侧孔壁,破坏于孔壁两侧垂直劈裂,称为大孔径破坏形态,30mm以上试件破坏形态明显具有孔洞试件结构特征;依据大小孔径破坏形态差异,不同横向孔径水泥石试件失稳模式分为剪切错动失稳与片状劈裂失稳。